高考申論題
107年
[汽車工程] 汽車電機學
第 二 題
📖 題組：
四、一典型鐵心變壓器額定值為 5 kVA，2400/120 V，60 Hz，若次級電壓為 120 V 時，且初級線圈匝數為 200，請計算：
四、一典型鐵心變壓器額定值為 5 kVA，2400/120 V，60 Hz，若次級電壓為 120 V 時，且初級線圈匝數為 200，請計算：
📝 此題為申論題，共 5 小題
小題 (二)
次級（secondary）之電流額定值。（5 分）
思路引導 VIP
看到變壓器求額定電流的題目，應直覺聯想「視在功率（S）」的公式。利用變壓器容量 S = V × I 的關係，直接將額定視在功率除以次級電壓即可求出次級電流，題目給的匝數與頻率在此題為干擾項。
小題 (一)
變換比。（5 分）
思路引導 VIP
看到變換比（匝數比）的計算，直接聯想變壓器的基本定義公式。變換比等於初級電壓除以次級電壓，直接將題目給定的額定電壓數值代入即可迅速求得。
小題 (三)
初級（primary）之電流額定值。（5 分）
思路引導 VIP
看到變壓器求額定電流的題目，應立即聯想視在功率公式（S = V × I）。已知變壓器的額定容量（kVA）與初級側電壓，直接將總容量除以初級電壓即可得出初級額定電流，與匝數、頻率等其他條件無關。
小題 (四)
次級線圈匝數。（5 分）
思路引導 VIP
看到變壓器的電壓與匝數問題，應立即聯想「理想變壓器電壓比等於匝數比」的公式（V₁/V₂ = N₁/N₂）。將已知的初級與次級額定電壓及初級匝數代入公式，即可輕鬆求得未知的次級匝數。
小題 (五)
極大磁通量（單位請以 mWb 表示）。（5 分）
思路引導 VIP
看到變壓器求極大磁通量，應立即聯想到變壓器的感應電動勢公式 E = 4.44 × f × N × Φm。利用題目給定的初級電壓、頻率與初級匝數直接代入公式求解，最後留意單位需轉換為 mWb 即可。
變壓器額定電流計算
💡 運用變壓器視在功率公式 S=VI 求算次級額定電流值。
🔗 額定電流計算標準流程
- 1 判定已知條件 — 提取容量 S 與次級額定電壓 V2
- 2 單位換算處理 — 將 kVA 單位轉換為 VA (10^3)
- 3 套用功率公式 — 使用 I2 = S / V2 進行代入
- 4 確認計算結果 — 計算數值並標註正確電流單位 A
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🔄 延伸學習：延伸學習：若為三相變壓器，公式需調整為 S = √3 × V × I。
